一种天线以及通信设备的制作方法

1.本实用新型实施例涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种天线以及通信设备。


背景技术：

2.随着更高速率和更海量的数据交换需求的增长，对无线通信的要求越来越高。而5g无线通信具有低时延、高速率和海量传输的特点，其正符合当前通信的需求。3gpp定义5g通信的通信频段分为fr1和fr2两种频段，fr2主要指毫米波，而fr1主要指6ghz以下的频段，即sub6g。小于3g的部分，之前的网络中已经使用，对于当前的5g通信，3.5g的fr1是的主流频段。
3.本实用新型实施例在实施过程中，发明人发现：目前，主流3.5g的fr1频段的天线包括基板、连接组件和辐射片，连接组件的一端连接于基板，连接组件的另一端连接辐射片，而辐射片呈封闭式方形片状结构，带宽通常是是500mhz，即3300-3800mhz。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例主要解决的技术问题是提供一种天线，所述天线设有天线单元、连接组件和馈线，所述天线包括辐射贴片，所述辐射贴片开设有扇形开口，通过在辐射贴片设置扇形开口，形成天线的二次辐射，增加天线带宽，实现宽频带小型化。
5.为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的一个技术方案是：提供一种天线，包括介质基板、连接组件、天线单元和馈线；所述连接组件的一端固定于介质基板；所述天线单元包括辐射贴片和绝缘底板，所述绝缘底板设置于所述连接组件的另一端，所述辐射贴片设置于所述连接组件的另一端，所述辐射贴片开设有扇形开口；所述馈线设置于所述介质基板和连接组件，所述馈线的一端连接所述辐射贴片。
6.可选地，所述绝缘底板设置有第一通孔，所述辐射贴片设置有第二通孔，所述介质基板设置有第三通孔；所述连接组件沿第一方向的两端分别设置第一卡台和第二卡台，所述第一卡台插接于第一通孔和第二通孔，所述第二卡台插接于第三通孔，其中，所述第一方向为绝缘底板往介质基板的方向。
7.可选地，所述第一卡台设置有抵接部，所述抵接部抵接于所述辐射贴片背离所述绝缘底板的表面。
8.可选地，沿第二方向，所述连接组件包括相对第一表面和第二表面，所述第二方向与第一方向垂直；所述馈线包括相连接的第一馈线部和第二馈线部，所述第一馈线部设置于介质基板，所述第二馈线部设置于连接组件的第一表面；所述天线包括接地片，设置于所述第二表面。
9.可选地，所述辐射贴片的尺寸为所述天线单元中心频率的
10.可选地，所述辐射贴片与所述底板间隔距离为所述天线单元中心频率的
11.可选地，所述辐射贴片和馈线的数量均为四个，四个所述辐射贴片呈矩阵排设形
成方形的辐射阵列，任意相邻两个辐射贴片间隔预定距离，一所述馈线的一端连接一所述辐射贴片。
12.可选地，所述辐射贴片于方形的辐射阵列的外角进行倒角设置，以使所述方形的辐射阵列的四个角落为倒角。
13.可选地，所述连接组件包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板设置有第一卡口，所述第二连接板设置有第二卡口，所述第一连接板和第二连接板通过第一卡口和第二卡口卡接，并且所述第一连接板和第二连接板呈交叉设置。
14.为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的另一个技术方案是：提供一种通信设，包括上述任一项所述的天线。
15.本实用新型实施例提供了一种天线，包括介质基板、连接组件、天线单元和馈线；所述连接组件的一端固定于介质基板；所述天线单元包括辐射贴片和绝缘底板，所述绝缘底板设置于所述连接组件的另一端，所述辐射贴片设置于所述连接组件的另一端，所述辐射贴片开设有扇形开口；所述馈线设置于所述介质基板和连接组件，所述馈线的一端连接所述辐射贴片，通过在辐射贴片设置扇形开口，形成天线的二次辐射，增加天线带宽，实现宽频带小型化。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
17.图1是本实用新型实施例天线的示意图；
18.图2是本实用新型实施例天线的爆炸图；
19.图3是本实用新型实施例天线的连接组件结构示意图；
20.图4是本实用新型实施例天线的连接组件又一结构示意图；
21.图5是本实用新型实施例天线的驻波仿真结果图；
22.图6是本实用新型实施例天线的隔离度仿真结果图；
23.图7是本实用新型实施例天线的水平面波束宽度仿真结果图；
24.图8是本实用新型实施例天线的垂直面波束宽度仿真结果图；
25.图9是本实用新型实施例天线的水平面交叉极化比仿真结果图；
26.图10是本实用新型实施例天线的垂直面交叉极化比仿真结果图；
27.图11是本实用新型实施例天线的增益仿真结果图。
28.附图说明：100、天线；10、介质基板；101、第三通孔；20、连接组件；201、第一卡台；211、抵接部；202、第二卡台；203、第一表面；204、第二表面；205、第一连接板；206、第二连接板；251、第一卡口；261、第二卡口；30、天线单元；301、辐射贴片；302、绝缘底板；321、第一通孔；311、第二通孔；312、倒角；40、馈线；401、第一馈线部；402、第二馈线部；50、接地片。
具体实施方式
29.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件
上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
31.此外，下面所描述的本实用新型不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
32.参阅图1和图2，所述天线100包括：介质基10、连接组件20、天线单元30和馈线40，所述连接组件20的一端固定于介质基板10；所述天线单元30设置于所述连接组件20的另一端，所述馈线40设置于所述介质基板10和连接组件20，所述馈线40的一端连接所述天线单元30。
33.请参阅图2，所述天线单元30包括辐射贴片301和绝缘底板302，所述绝缘底板302设置于所述连接组件20的另一端，所述辐射贴片301设置于连接组件20的另一端，所述辐射贴片301用于发射和接收电磁波信号，所述辐射贴片301开设有扇形开口313，所述扇形开口实现天线的二次辐射，增加天线的宽度，实现天线100的小型化，所述辐射贴片301为单面覆铜的高频gf300板材，介电常数为3.0，板厚0.762mm。所述辐射贴片301和馈线40的数量均为四个，四个所述辐射贴片301呈矩阵排设形成方形的辐射阵列，任意相邻两个辐射贴片301间隔预定距离，一所述馈线40的一端连接一所述辐射贴片301。所述辐射贴片301和馈线40的数量均为四个，四个所述辐射贴片301呈矩阵排设形成方形的辐射阵列，任意相邻两个辐射贴片301间隔预定距离，预定距离优选在0.5-2.5mm之间，一所述馈线40的一端连接一所述辐射贴片301。在一些实施例中所述辐射贴片301于方形的辐射阵列的外角进行倒角312设置，以使所述方形的辐射阵列的四个角落为倒角312，边缘倒角312增加了辐射电流长度，可以缩小辐射片尺寸。
34.在一些实施例中，所述辐射贴片301实现的带宽是900mhz，即3300-4200mhz，所述辐射贴片301改变的带宽与现有技术产生的对比图请参阅图5。
35.在一些优选的实施例中，所述辐射贴片301的尺寸为所述天线单元30中心频率的1/2λ。
36.在一些实施例中，所述辐射贴片301与所述绝缘底板302间隔距离为所述天线单元30中心频率的1/12λ。
37.请参阅图2和图3，所述绝缘底板302设置有第一通孔321，所述辐射贴片301设置有第二通孔311，所述介质基板10设置有第三通孔101；所述连接组件20沿第一方向的两端分别设置第一卡台201和第二卡台202，所述第一卡台201插接于第一通孔321和第二通孔311，所述第二卡台202插接于第三通孔101，其中，所述第一方向为绝缘底板302往介质基板10的
方向，所述连接组件20对所述天线单元30起到支撑的作用，保证所述天线单元30稳定的固定在所述介质基板10上。
38.在一些实施例中，所述第一卡台201设置有抵接部211，所述抵接部211抵接于所述辐射贴片301背离所述绝缘底板302的表面。
39.请参阅图3和图4，所述沿第二方向，所述连接组件20包括相对第一表面203和第二表面204，所述第二方向与第一方向垂直；所述馈线40包括相连接的第一馈线部401和第二馈线部402，所述第一馈线部401设置于介质基板10，所述第二馈线部402设置于连接组件20的第一表面203；所述天线100包括接地片50，设置于所述第二表面204。所述连接组件20包括第一连接板205和第二连接板206，所述第一连接板205设置有第一卡口251，所述第二连接板206设置有第二卡口261，所述第一连接板205和第二连接板206通过第一卡口251和第二卡口261卡接，并且所述第一连接板205和第二连接板206呈交叉设置，所述第一馈线部401连接设置于所述第一连接板205，所述第二馈线设置于所述第二连接板206。在一些实施例中，所述连接组件20为双面覆铜的高频gf300板材，介电常数为3.0，板厚0.762mm。
40.在一些实施例中，所述天线100通过hfss仿真，仿真结果如图5，图6，图7，图8，图9，图10和图11所示。图5为驻波仿真结果图，仿真驻波＜1.50；图6为隔离度仿真结果图，仿真隔离度＞26.0db；图7为水平面波束宽度仿真结果图，仿真水平面波束宽度为59.5
°‑
63.5
°
；图8为垂直面波束宽度仿真结果图，仿真垂直面波束宽度为57.5
°‑
60.9
°
；图9为水平面交叉极化比仿真结果图，仿真水平面0
°
交叉极化比＞22.9db,
±
60
°
交叉极化比＞8.5db；图10为垂直面交叉极化比仿真结果图，仿真垂直面0
°
交叉极化比＞22.7db,
±
60
°
交叉极化比＞11.4db；图11为增益仿真结果图，仿真增益＞9.3dbi。从hfss仿真结果看，所述天线100性能满足常规天线单元30设计要求。
41.本实用新型实施例提供了一种天线100，包括介质基板10、连接组件20、天线单元30和馈线40；所述连接组件20的一端固定于介质基板10；所述天线单元30包括辐射贴片301和绝缘底板302，所述绝缘底板302设置于所述连接组件20的另一端，所述辐射贴片301设置于所述连接组件20的另一端，所述辐射贴片301开设有扇形开口；所述馈线40设置于所述介质基板10和连接组件20，所述馈线40的一端连接所述辐射贴片301，通过在辐射贴片301设置扇形开口，形成天线的二次辐射，增加天线带宽，实现宽频带小型化。
42.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种天线，其特征在于，包括：介质基板；连接组件，所述连接组件的一端固定于介质基板；天线单元，包括辐射贴片和绝缘底板，所述绝缘底板设置于所述连接组件的另一端，所述辐射贴片设置于连接组件的另一端，所述辐射贴片开设有扇形开口；馈线，设置于所述介质基板和连接组件，所述馈线的一端连接所述辐射贴片。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述绝缘底板设置有第一通孔，所述辐射贴片设置有第二通孔，所述介质基板设置有第三通孔；所述连接组件沿第一方向的两端分别设置第一卡台和第二卡台，所述第一卡台插接于第一通孔和第二通孔，所述第二卡台插接于第三通孔，其中，所述第一方向为绝缘底板往介质基板的方向。3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一卡台设置有抵接部，所述抵接部抵接于所述辐射贴片背离所述绝缘底板的表面。4.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，沿第二方向，所述连接组件包括相对第一表面和第二表面，所述第二方向与第一方向垂直；所述馈线包括相连接的第一馈线部和第二馈线部，所述第一馈线部设置于介质基板，所述第二馈线部设置于连接组件的第一表面；所述天线包括接地片，设置于所述第二表面。5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述辐射贴片的尺寸为所述天线单元中心频率的λ。6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述辐射贴片与所述绝缘底板间隔距离为所述天线单元中心频率的λ。7.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述辐射贴片和馈线的数量均为四个，四个所述辐射贴片呈矩阵排设形成方形的辐射阵列，任意相邻两个辐射贴片间隔预定距离，一所述馈线的一端连接一所述辐射贴片。8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，所述辐射贴片于方形的辐射阵列的外角进行倒角设置，以使所述方形的辐射阵列的四个角落为倒角。9.根据权利要求1-8中任意一项所述的天线，其特征在于，所述连接组件包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板设置有第一卡口，所述第二连接板设置有第二卡口，所述第一连接板和第二连接板通过第一卡口和第二卡口卡接，并且所述第一连接板和第二连接板呈交叉设置。10.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的天线。

技术总结
本实用新型实施例涉及无线通信技术领域，公开了一种天线以及通信设备,所述天线包括介质基板、连接组件、天线单元和馈线；所述连接组件的一端固定于介质基板；所述天线单元包括辐射贴片和绝缘底板，所述绝缘底板设置于所述连接组件的另一端，所述辐射贴片设置于所述连接组件的另一端，所述辐射贴片开设有扇形开口；所述馈线设置于所述介质基板和连接组件，所述馈线的一端连接所述辐射贴片。通过上述方式，本实用新型实施例能够增加天线带宽，实现宽频带小型化。带小型化。带小型化。


技术研发人员：陈章福
受保护的技术使用者：深圳市信维通信股份有限公司
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/8/26